基于前推回代潮流计算(MATLAB)

图一 菲宝线配网图及原始节点编号

所给的物理参数如下：

  在本文中，主要的解答过程如下：

一、节点和支路编号

      为了编程的方便，在此源点编号为1，其他节点随机编号，而支路的编号与该支路终点的编号取值一样。菲宝线配网的编号图如下所示：

图二 节点及支路编号

二、给节点分层

   在给节点分层之前，举例说明节点分层的方法。

  在图三中，先找出网络中的一颗树干（树干是随机的），同时去掉目标树干上的末梢节点。先将树干上的节点分层（树干上有n个节点就分成年n层），再找树干上各节点对应的子节点，将这些子节点分在同一层，依此类推，最后将末梢点分在同一层。在图一中，可将该网络分成六层，分层情况如下：

第一层：1

第二层：2

第三层：3

第四层：4

第五层：6，8

第六层：5，7，9，10

在菲宝线潮流计算中，先建立原始数据矩阵Raw_data, 第1列、第二列分别为支路始节点和末节点；第3-5列为该支路对应的线路参数，分别对应线路的长度、线路的单位电阻和单位阻抗（由于线路小于100km，线路的导纳约等于零）；第6列表示支路的末节点是否装有变压器，若无置为0，若有且配网抄表终端安装在变压器的低压侧置为1，若配网抄表终端安装在变压器的高压侧置为2；第7-12列为对应变压器参数，分别为该变压器的额定容量、额定电压、短路损耗、短路电压百分比、空载损耗和空载电流百分比；第13-14列分别为该变压器所接负额的有功功率和无功功率。

原始数据矩阵Raw_data，如图四所示

图四 原始数据矩阵Raw_data

由原始数据矩阵Raw_data生成弧结构矩阵C和末梢节点矩阵O。按照上述的节点分层方法将该网络节点分成17层并存入节点分层矩阵layer中，如图五所示：

图五 节点分层矩阵layer

三、计算过程

第一步：给节点电压赋初值，计算出变压器的总注入功率。

第二步：计算末梢点的注入电流，由外层向根节点推进，计算各节点的注入电流Ii（该电流就是支路电流），也就是回推求解各支路电流。

第三步：前推求解各节点电压Ui。

Ui(c+1)= Uj（c+1）-Iij(c) Zij

第四步：求出各节点电压的修正量△Ui,同时计算出max(△Ui).。

△Ui(c+1)= Ui（c+1）-Ui(c)    其中c为循环次数

第五步：判定收敛性

max(△Ui)<

若满足，则计算终止。否则继续计算。

四、计算结果

1.变压器总损耗：

T_total =

   6.7097 + 4.4818i    （KVA）

2.支路总损耗：

L_total =

   0.2461 + 0.0407i     (KVA)

3.线路总损耗：

S_total =

   6.9559 + 4.5224i      (KVA)